φ400無(wú)縫鋼管機(jī)組畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）目 錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第一章：無(wú)縫鋼管國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及新建廠的必要性與可行性分析5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.1鋼管6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.2無(wú)縫鋼管市場(chǎng)分析與前景展望 6 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.3包頭地區(qū)建廠的必要性與可行

2、性分析 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第二章：生產(chǎn)大綱及工藝流程的確定 9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.1產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制 9 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.2軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程制定 10原料準(zhǔn)備122.2.2原料加熱132.2.3工藝流程的制定 18 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.3軋制表計(jì)算18軋制表的作用 18軋制表計(jì)算 19 HYPERLINK l

3、 bookmark44 o Current Document 2.4鋼的軋制20影響鋼的軋制因素 20管坯穿孔 232.4.3軋管機(jī)軋制262.4.4均整262.4.5定、減徑272.5斜軋機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 282.5.1變形區(qū)長(zhǎng)度的確定292.5.2接觸面寬度的確定292.5.3變形速度的計(jì)算 302.5.4斜軋單位壓力的計(jì)算 31 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 2.6頂頭軸向力的確定 332.6.1斜軋受力分析與力矩計(jì)算 331第頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark72 o Cur

4、rent Document 2.7低中壓鍋爐管用無(wú)縫鋼管的技術(shù)要求及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 362.7.1 技術(shù)要求362.7.2工藝試驗(yàn)372.7.3低倍檢驗(yàn)382.7.4 表面質(zhì)量 382.7.5無(wú)損檢驗(yàn)392.7.6外徑和壁厚39 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 第三章：軋鋼機(jī)的選擇 40 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 3.1選擇軋鋼機(jī)的原則 40 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 3.2軋鋼機(jī)的布置形式 40 HYPERLINK l bookma

5、rk84 o Current Document 3.3軋機(jī)機(jī)架數(shù)目的確定 40 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 3.4軋機(jī)機(jī)架型式選擇 41 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 3.5軋輥尺寸確定 41 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 第四章：軋鋼機(jī)的選擇 43 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 4.1加熱爐設(shè)備選擇 434.1.1加熱爐產(chǎn)量的計(jì)算 444.1.2爐子尺寸決定 444.1.3推鋼

6、機(jī)選擇44 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 4.2切斷設(shè)備45 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 4.3矯直設(shè)備選擇 45 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 4.4冷卻設(shè)備選擇464.4.1冷床寬度464.2.2冷床長(zhǎng)度46 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 第五章：軋鋼機(jī)產(chǎn)量計(jì)算 47 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 5.1純軋時(shí)間的

7、計(jì)算 47 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 5.2軋制節(jié)奏 47 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 5.3軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 472第頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 5.4軋鋼機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量 48 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 5.5年產(chǎn)量計(jì)算48軋鋼機(jī)日歷作業(yè)率 49 HYPERLINK l bookmark122 o Curr

8、ent Document 第六章：車間平面布置及倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 50 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 6.1平面布置的原則 50 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 6.2金屬流程線的確定 50 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 6.3設(shè)備間距的確定 516.3.1加熱爐間距 516.3.2加熱爐到軋機(jī)距離 51軋機(jī)機(jī)列間的距離 51 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 6.4倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 5

9、2原料倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 52中間倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 526.4.3成品倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 53 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 6.5軋鋼車間廠房組成及立面尺寸確定 536.5.1廠房跨度布置 53廠房跨度大小 536.5.3立柱尺寸53吊車軌面標(biāo)高 54 HYPERLINK l bookmark142 o Current Document 第七章軋鋼車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 55 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document 第八章軋鋼廠的環(huán)境保護(hù)與綜合利用 56 HYPERLINK l bookmark146 o Cur

10、rent Document 8.1軋鋼廠的環(huán)境保護(hù) 568.1.1 綠化568.1.2各類有害物質(zhì)的控制與防治 568.1.3噪音防治578.1.4水質(zhì)的處理 57 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 8.2軋鋼廠的綜合利用 573第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） TOC o 1-5 h z 8.2.1加熱爐的余熱利用 578.2.2氧化鐵皮的利用 57 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 參考文獻(xiàn)： 58 HYPERLIN

11、K l bookmark154 o Current Document 感謝信59畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)摘要：從工藝配置，設(shè)備選型，工藝控制，平面布置，設(shè)備等多方面介紹了 400 無(wú)縫鋼管機(jī)組的情況，并提供了熱軋線上主要機(jī)組的工藝技術(shù)參數(shù)。關(guān)鍵詞：無(wú)縫鋼管，工藝，平面布置，設(shè)備。Abstract: Focused on are the n ewly developed processes and tech no logiesas applied to the pierci ng mill, the 400 seamless tube pla nt proper and theslight str

12、etch siz in g(reduc ing)mill, and the process con trol tech no logies andquality in specti on/measuri ng/ and con trol tech niq ues adapted for the en tire hot rolli ng li ne of the pla nt. Moreover the mai n tech no logicaldata of the mainmills of the hot rolli ng line are also prese nted.Key words

13、: Seamless steel tube; Tech no logy; Layout; Equipme nt.內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第一章：無(wú)縫鋼管國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及新建廠的必要性與可行性分析1.1鋼管鋼管是一種用鋼制作兩端開(kāi)口并且具有封閉的中空斷面，其長(zhǎng)度與斷面周長(zhǎng)之比 較大的鋼材。作為多種用途的經(jīng)濟(jì)斷面材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。鋼管作為輸送管廣泛地用于輸送油、汽、水等各種流體，如石油及天然氣的鉆探開(kāi) 采與輸送鍋爐的沸水與蒸汽管道，一般的水煤氣管道，化工部門一般用管道化方式生產(chǎn) 與運(yùn)輸各種化工產(chǎn)品。所以，鋼管被稱為工業(yè)

14、的“血管”。鋼管作為結(jié)構(gòu)管大量的應(yīng)用 于機(jī)械制造業(yè)和建筑工業(yè)，如用于制作房架、塔吊、各種車軸的構(gòu)架等；鋼管還作為中 空的零件毛坯用于制造滾動(dòng)軸承、液壓支柱、液壓缸筒體、空心軸、花鍵套等等。這既 節(jié)約金屬又節(jié)省加工工時(shí)；鋼管又是國(guó)防工業(yè)中的重要材料，如用于制造槍管，炮筒及 其他武器。鋼管按生產(chǎn)方式可分為：熱軋（擠壓）、焊接和冷加工三類。按用途可分為：輸送 管（用于輸送液體和一些固體）、結(jié)構(gòu)管（用來(lái)制作各種機(jī)器零件以及構(gòu)筑物架體）、石 油管（鉆桿、石油管等）、熱交換用管（包括低中壓鍋爐用無(wú)縫管、高壓鍋爐用無(wú)縫管 等）、其它用管。按橫斷面形狀可分為圓管和異形管等等。1.2無(wú)縫鋼管市場(chǎng)分析與前景展望在

15、新中國(guó)成立時(shí)，我國(guó)不能生產(chǎn)無(wú)縫鋼管。1953年10月27日，鞍鋼無(wú)縫鋼管廠 成功軋出我國(guó)第一根無(wú)縫鋼管以來(lái)，從此結(jié)束我國(guó)不能生產(chǎn)無(wú)縫鋼管的歷史。以后產(chǎn)量 逐年增長(zhǎng)，2008年，全國(guó)無(wú)縫鋼管產(chǎn)量達(dá)到2000萬(wàn)噸，成為世界無(wú)縫鋼管生產(chǎn)大國(guó)。現(xiàn)在我國(guó)無(wú)縫鋼管技術(shù)裝備種類、規(guī)格齊全。具體看來(lái)，熱軋無(wú)縫鋼管裝備：自 1953年建成投產(chǎn) 140伽自動(dòng)軋管機(jī)組以來(lái)，陸續(xù)開(kāi)發(fā)、研制、設(shè)計(jì)、制造、建成投產(chǎn) 一大批小型（ 50 100伽）穿孔機(jī)和自動(dòng)、三輥、連軋、圓盤等連軋機(jī)組，并先后 引進(jìn)一批頂管、大型自動(dòng)、擴(kuò)管、三輥軋管機(jī)組，后期又引進(jìn)一批先進(jìn)的三輥、連軋、 圓盤等連軋機(jī)組，現(xiàn)有（含在建）的熱軋成品無(wú)縫鋼管機(jī)

16、組約 9大類38套，即連軋管、 自動(dòng)軋管、周期軋管、熱擴(kuò)管、精密軋管、圓盤軋管、頂管、擠壓管和行星軋管機(jī)組，6 第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）產(chǎn)品外徑 21.3伽 1100伽，設(shè)計(jì)能力504514萬(wàn)噸。應(yīng)該說(shuō)，目前我國(guó)時(shí)世界熱 軋管機(jī)組的種類和規(guī)格最齊，是世界熱軋無(wú)縫鋼管最新最先進(jìn)機(jī)組的總匯， 是世界最 新裝備、機(jī)組的實(shí)現(xiàn)地。現(xiàn)代化的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)除要求無(wú)縫鋼管生產(chǎn)實(shí)行集中化、專業(yè)化生產(chǎn)外，還應(yīng)具有獨(dú)立的煉鋼精煉和連鑄生產(chǎn)系統(tǒng)，以提供優(yōu)質(zhì)、低成本的管坯；還要有23套不同規(guī)格的連軋管機(jī)組（至少有1套產(chǎn)量高、質(zhì)量好的連軋管機(jī)組），以及相應(yīng)的加工設(shè) 備，如熱處理設(shè)備及管加工設(shè)備等。生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在70萬(wàn)

17、噸以上。目前，我國(guó)已形成了天津集團(tuán)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司、 包鋼鋼 聯(lián)股份有限公司、衡陽(yáng)華菱鋼管（集團(tuán)）有限公司、鞍鋼新鋼鐵有限責(zé)任公司、湖北新 冶鋼有限公司等7家無(wú)縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè)，他們均具備獨(dú)立煉鋼和連鑄管坯生產(chǎn)體 系，多套軋管機(jī)組及相應(yīng)的熱處理和管加工等深加工設(shè)備。這7家企業(yè)擁有的25套無(wú)縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組僅占全國(guó)無(wú)縫鋼管機(jī)組數(shù)量的 10%左右，但是生產(chǎn)能力已超過(guò)390萬(wàn)噸， 占全國(guó)總生產(chǎn)能力的48%左右。其中天津鋼管集團(tuán)有限公司和寶山鋼鐵股份有限公司的 產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸，產(chǎn)品大量出口，成為在國(guó)際上有影響的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)。從以上兩方面情況可以看出：

18、我國(guó)無(wú)縫鋼管裝備現(xiàn)狀處于少數(shù)生產(chǎn)主體企業(yè)擁有現(xiàn) 代化高水平裝備和大量鋼管企業(yè)擁有落后機(jī)組并存的局面，先進(jìn)和較先進(jìn)的生產(chǎn)能力只 占總生產(chǎn)能力的52%左右，裝備結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)還很重。其次，我國(guó)專用管的消費(fèi)比例 約占總消費(fèi)量的40%主要為油井管、低中壓鍋爐管、高壓鍋爐管、液壓支柱管、管線 管、地質(zhì)管等。其中用量較大的品種為油井管、高壓鍋爐管和低中壓鍋爐管等。而這些 超大直徑的厚壁無(wú)縫鋼管目前還主要依靠進(jìn)口。所以，有必要在有條件的情況下建設(shè)大規(guī)格厚壁無(wú)縫鋼管廠。1.3包頭地區(qū)建廠的必要性與可行性分析 地理優(yōu)勢(shì) 包頭位于祖國(guó)北疆，內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，北部靠近蒙古國(guó)，南臨黃 河，東西與沃野千里的土默特平原和

19、河套平原接，陰山山脈橫亙中部。礦產(chǎn)資源 礦產(chǎn)資源種類繁多，蘊(yùn)藏豐富。已發(fā)現(xiàn)各種礦物 74種，有金屬、非 金屬、非金屬能源等14個(gè)礦產(chǎn)類型。目前已有稀土、鈮、鐵、煤炭、黃金等17種礦產(chǎn)的 儲(chǔ)量列入國(guó)家儲(chǔ)量平衡表。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等 30個(gè)礦種，其7第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） #第頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第頁(yè)中鐵礦分布最廣，儲(chǔ)量最多，已探明儲(chǔ)量為 12143乙t。稀土資源得天獨(dú)厚,儲(chǔ)量達(dá)1億t 以上，占全國(guó)總儲(chǔ)量97%是世界上少見(jiàn)的稀土礦。非金屬礦產(chǎn)資源有石灰石、白云巖、 脈巖、螢石、石棉、云母等40個(gè)礦種。能源

20、礦產(chǎn)有煤、油頁(yè)巖等。 交通條件 包頭市的交通四通八達(dá)，在國(guó)家交通總體規(guī)劃中處于交通樞紐地位， 目前有內(nèi)陸第一條高速公路一一呼包高速公路，對(duì)101國(guó)道實(shí)行南北繞行，對(duì)210國(guó)道進(jìn)行改造和立交建設(shè)，對(duì)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建。包頭作為連接華北、西北、西南的交通樞紐，京 包、包蘭、包神、神延鐵路，110、210國(guó)道和規(guī)劃中的包頭至?？?、丹東至拉沙等高等 級(jí)公路在此交匯。水資源包頭市區(qū)可利用的供水水源有：地下水資源、水庫(kù)水和黃河水。包頭市 及近郊范圍內(nèi)的地下水多年平均補(bǔ)給資源量為1126X 108mVa ;水庫(kù)可向城市提供5X104mVd，作為城市自來(lái)水公司季節(jié)性調(diào)節(jié)水源；目前包頭市在黃河昭君墳段和磴口段取 黃河

21、水量為1157X 108mi/a作為城市供水（包括包鋼用水）。綜合地下水和地表水，現(xiàn)包間 市區(qū)可利用的水資源量為3X 108m/a左右（含1X108mVa的農(nóng)業(yè)用水，可作為城市供水資 源量約為2X108m/a左右）。由于毗鄰黃河，所以供水量比較充沛！政策扶持 隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，一些重要工程及重點(diǎn)工程都需要 大口徑的無(wú)縫鋼管，例如：西氣東輸，南水北調(diào)等等。同時(shí)，國(guó)家也給出了一系列的優(yōu) 惠政策?；谝陨蠋c(diǎn)在包頭地區(qū)建立 400無(wú)縫鋼管是非常有必要同時(shí)也是可行的。內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 #第頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）第二章：生產(chǎn)大綱及工藝流程的

22、確定2.1產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制產(chǎn)品方案是設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝 過(guò)程、確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及性 質(zhì)即已確定。編制一個(gè)車間的產(chǎn)品方案一般是由下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)的，由有關(guān)部門根據(jù)對(duì)擬建車間的要求在設(shè)計(jì)任務(wù)書中作出明確的規(guī)定，但在我國(guó)有時(shí)編制產(chǎn)品方案也由設(shè)計(jì)部門來(lái)考慮。產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模；各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格； 各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中占的比例等。表1 1: 400伽無(wú)縫鋼管廠的產(chǎn)品方案順序產(chǎn)品名稱規(guī)格代表鋼種、鋼級(jí)所占比例1低中壓鍋爐 194 426 X 7.00

23、10; 2020%管40.002高壓鍋爐管 219 426 X 7.00 20G;12Gr/MoVG;15GrMoG4%40.003平端套管 177.8 339.7 X 6.91 J55;K55;N8015%31.754液壓支架管 180 426 X 7.00 27SiM n;30 MnN bRE3%40.005氣瓶管 219 325 X 7.00 37M n;34M n2V;34GrMo44%內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）40.006結(jié)構(gòu)管 180 426 X 7.00 40.002

24、0;Q235;St5220%7流體管 180 426 X 7.00 40.0020;Q235;St5210%8石化用管 219 325 X 7.00 40.0015GrMo4%9低溫管道管 219 325 X 7.00 40.0016Mn DG;09 Mn 2VDG10%10管線管 177.8 339.7 X 6.91 31.75X42;X526%11方矩形管方形：140 X 140 320 X32020;Q2354%矩形：180 X 360 100 X220參照同類車間設(shè)計(jì)及生產(chǎn)資料。結(jié)合具體工藝設(shè)備特點(diǎn)，選定各種金屬消耗比例,確定系數(shù)，即可制訂金屬平衡表。表1 2:低中壓鍋爐管金屬平衡表鋼

25、種管坯T成品管a廢 軋尾 頭 切T%T%T%T%o2321122555311 a1 a1111112.2軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程制定正確制訂工藝過(guò)程是軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。制訂軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量,并能做到降低各種原料、材料消耗，降低產(chǎn)品成本。因此，正確制訂產(chǎn)品工藝過(guò)程， 對(duì)于工藝過(guò)程合理化，對(duì)于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗是制10第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)訂產(chǎn)品工藝過(guò)程的總要求。按照制定權(quán)限和使用范圍的不同，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可以分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB、部標(biāo)準(zhǔn)(YB、 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QB等幾種。但無(wú)論哪種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一

26、般都應(yīng)包括下列內(nèi)容：規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 也稱品種標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定鋼材應(yīng)有的斷面形狀、尺寸大小及允許偏 差，并且附有供使用參考的有關(guān)參數(shù)。有時(shí)也規(guī)定某些產(chǎn)品的性能、試驗(yàn) 于交貨驗(yàn)收的某些特殊要求。性能標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定有關(guān)金屬的化學(xué)成分、物理機(jī)械性能、熱處理性能、晶粒 度。抗腐蝕性、工藝性能及其他特殊性能要求等。這是對(duì)成品鋼材內(nèi)部質(zhì) 量的基本要求。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定做試驗(yàn)是的取樣部位，試樣形狀和大小，試驗(yàn)條件以及試 驗(yàn)方法等內(nèi)容。 交貨標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定鋼材交貨、驗(yàn)收時(shí)的包裝、標(biāo)志(如打印、涂色等)方法 及部位等有關(guān)內(nèi)容。盡管由若干工序組成的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程時(shí)比較復(fù)雜的，但工序的取舍不是任意 的。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要掌握制訂工藝過(guò)

27、程的原則，正確地選擇工序內(nèi)容和確 定各個(gè)基本工序的主要參數(shù)，以達(dá)到獲得產(chǎn)量高、質(zhì)量好、消耗低的目的。制訂 工藝過(guò)程的主要依據(jù)是：產(chǎn)品的技術(shù)條件 通常在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鋼材品種規(guī)格、技術(shù)條件、產(chǎn) 品性能檢驗(yàn)等內(nèi)容。但技術(shù)要求則是其主要方面，它對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求， 即它對(duì)產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精確度，鋼的內(nèi)部組織與性能以及表面質(zhì)量 都做出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術(shù)要求是制訂工藝過(guò)程的首要依據(jù)。 它是我們組織生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)。鋼種的加工工藝性能 鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力、塑性、導(dǎo) 熱性以及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容，它反映了金屬在加工過(guò)程中的難以程 度，決定并影響了我們對(duì)金屬采用何種加工方式和方法

28、，決定并影響了我 們選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。因此，鋼的加工工藝性能是制訂工藝過(guò) 程的重要依據(jù)。 第 頁(yè)（3）生產(chǎn)規(guī)模大小 一般生產(chǎn)規(guī)模大小有兩個(gè)含義，即企業(yè)規(guī)模的大小和品種 批量的多少。企業(yè)規(guī)模的大小決定了工藝過(guò)程中是采用熱裝錠還是冷裝錠 作業(yè)的問(wèn)題，是一次成才還是二個(gè)階段生產(chǎn)的問(wèn)題。至于批量的多少主要 反映在選取設(shè)備的技術(shù)水平、產(chǎn)品成本的高低上，而對(duì)產(chǎn)品的工藝過(guò)程無(wú) 顯著影響。（4）生產(chǎn)成本 成本是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結(jié)果。一般鋼 的加工工藝性能愈差產(chǎn)品的技術(shù)要求愈高，其生產(chǎn)工藝過(guò)程就愈復(fù)雜，生 產(chǎn)過(guò)程中金屬、燃料、電力、勞動(dòng)力等各種消耗也愈高，產(chǎn)品成本必然會(huì) 相應(yīng)提高。

29、反之，則產(chǎn)品成本下降。成本的高低在一定程度上也是工藝過(guò) 程是否合理的反映。（5）工人的勞動(dòng)條件 工藝過(guò)程中所采用的工序保證生產(chǎn)安全，不危及勞動(dòng)者 的身體健康，不造成環(huán)境污染。否則，應(yīng)采取妥善的防護(hù)措施。2.2.1原料準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備的內(nèi)容包括表面缺陷的清理，表面氧化鐵皮的消除和原料的預(yù)先熱處理 等。鋼錠、鋼坯或連鑄坯表面會(huì)存在各種缺陷（如結(jié)巴、折疊、裂紋、氣泡等），如不在軋制前后加以清理去除，會(huì)在軋制過(guò)程中延伸、擴(kuò)大，嚴(yán)重影響成品的質(zhì)量及產(chǎn)品的 合格率。因此，有必要對(duì)原料進(jìn)行表面清理。清理表面的缺陷的方法很多，對(duì)碳素鋼一 般常用風(fēng)鏟清理和火焰清理；對(duì)于合金鋼，由于表面容易淬硬，一般采用砂輪清理或機(jī)

30、 床刨削清理（剝皮）等。根據(jù)情況某些高碳鋼和合金鋼也可以用風(fēng)鏟或火焰清理，但在 火焰清理前往往要對(duì)鋼坯進(jìn)行不同溫度的預(yù)熱。 每種清理方法都有各自的操作規(guī)程。 因 此，綜上所述，對(duì)于 400的低中壓鍋爐管所選用的20鋼來(lái)說(shuō)可選用火焰清理的方式。氧化鐵皮清除的目的在于暴露表面缺陷便于檢查、光潔表面和減少下道工具的磨 損。清除表面氧化鐵皮的方法有機(jī)械法和化學(xué)法兩種。機(jī)械清除金屬材料損耗少，勞動(dòng) 條件好，氧化鐵皮也可回收，但表面清理不夠徹底。而用化學(xué)方法清除表面氧化鐵皮保 證的清除質(zhì)量，但金屬和其他材料消耗增加，勞動(dòng)條件和工作環(huán)境也隨之惡化， 故一般 只適用于合金鋼生產(chǎn)或成品質(zhì)量要求很高的情況。畢業(yè)設(shè)

31、計(jì)說(shuō)明書(論文)對(duì)管坯質(zhì)量的要求包括對(duì)管坯表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、幾何尺寸與外形都有一定的要 求。管坯表面質(zhì)量直接影響成品管外表面質(zhì)量，因此，管坯在交貨前應(yīng)經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查， 表面不得有肉眼可見(jiàn)的裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜、針孔等缺陷存在，對(duì)于上述的局部缺 陷應(yīng)及時(shí)清理，但清除深度不得大于公稱直徑的5%寬度不得小于深度的6倍，清理處應(yīng)圓滑無(wú)棱角，且同一截面最大清理處只能有1處。管坯內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)通常采用低倍組織。管坯的低倍組織中不應(yīng)有肉眼可見(jiàn)的白點(diǎn)、 縮孔殘余、分層、裂紋、氣泡、夾雜、翻毛等缺陷。對(duì)于碳素鋼圓管坯，允許存在的低 倍組織缺陷，如一般疏松、中心疏松、偏析應(yīng)各不大于 3級(jí)，皮下氣泡和皮下夾雜深度

32、不得大于2伽；對(duì)合金鋼圓管坯，允許存在的低倍組織缺陷，如一般疏松、中心疏松、 偏析應(yīng)各不大于2.5級(jí)，不允許存在皮下氣泡；對(duì)于一些特殊合金鋼管坯還要求檢驗(yàn)高 倍組織。對(duì)管坯的幾何尺寸與外形有如下要求：管坯外徑。不同規(guī)格管坯分軋坯、鍛坯，按不同的外徑公差交貨。橢圓度。橢圓度不得大于直徑公差的 0.75倍。 長(zhǎng)度。分為通常長(zhǎng)度或定尺長(zhǎng)度。定尺長(zhǎng)度允許偏差為土50伽。彎曲度。管坯每米彎曲度W 6伽，總彎曲度W總長(zhǎng)度的0.6%。段部斜切度。段部斜切度不大于 3。2.2.2原料加熱鋼在高溫時(shí)大部分鋼種是單相的固溶體，變形抗力小，容易實(shí)現(xiàn)軋制變形而且變形均勻，具有再結(jié)晶所需要的溫度條件。所以熱軋是軋鋼生產(chǎn)

33、的主要方式之一，金屬加 熱則成了軋鋼生產(chǎn)工藝過(guò)程的重要影響工序。2.2.2.1 加熱溫度在軋鋼之前，要將原料進(jìn)行加熱，其目的在于提高鋼的塑性，降低變形抗力及改 善金屬內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。這就是說(shuō)，一般要將鋼加熱到奧氏體單相固 溶體組織的溫度范圍內(nèi)，并使其具有較高的溫度和尺夠的時(shí)間以均化組織及溶解碳化 物，從而得到塑性高、變形抗力低、加工性能好的金屬組織。一般為了更好地降低變形13第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 #第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）抗力和提高塑性，加工溫度應(yīng)盡量高一些好。但是高溫及不正確的加熱制度可能引起鋼 的強(qiáng)烈氧化、脫碳、過(guò)熱

34、、過(guò)燒等缺陷，降低鋼的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致廢品。因此，鋼的加 熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工工藝要求，從保證鋼材質(zhì)量和產(chǎn)量出發(fā)進(jìn)行 確定。加熱溫度的選擇應(yīng)依鋼種不同而不同。對(duì)于碳素鋼，最高加熱溫度應(yīng)低于固相線 100150C ;加熱溫度偏高，時(shí)間偏長(zhǎng)，會(huì)使奧氏體晶粒過(guò)分長(zhǎng)大，弓I起晶粒之間的結(jié) 合力減弱，鋼的機(jī)械性能變壞，這種缺陷稱為過(guò)熱。過(guò)熱的鋼可以用熱處理的方法來(lái)消 除其缺陷。加熱溫度過(guò)高，或在高溫下時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，金屬晶粒除長(zhǎng)的很粗大外，還使偏析 夾雜富集的晶粒邊界發(fā)生氧化或熔化， 在軋制時(shí)金屬經(jīng)受不住變形，往往發(fā)生碎裂或崩 裂，有時(shí)甚至一受碰撞即行碎裂，這種缺陷稱為過(guò)燒。過(guò)燒的金屬無(wú)法進(jìn)行

35、補(bǔ)救，只能 報(bào)廢。過(guò)燒實(shí)質(zhì)上是過(guò)熱的進(jìn)一步發(fā)展，因此，防止過(guò)熱即可防止過(guò)燒。隨著鋼中含碳 量及某些合金元素的增多，過(guò)燒的傾向性亦增大。高合金鋼由于其晶界物質(zhì)和共晶體容 易熔化而特別容易過(guò)燒。過(guò)熱敏感性最大的是鉻合金鋼，鎳合金鋼以及含鉻和鎳的合金 鋼。某些鋼的加熱及過(guò)燒溫度如表 2 1表2 1某些鋼的加熱及過(guò)燒溫度鋼種加熱溫度/ C過(guò)燒溫度/ C碳素鋼W( c) =1.5 %10501140碳素鋼W( c) =1.1 %10801180碳素鋼W( c) -0.9 %11201220碳素鋼W( c) -0.7 %11801280碳素鋼W( c) -0.5 %12501350碳素鋼W( c) -0.

36、2 %13201470碳素鋼W( c) -o.1 %13501490硅錳彈簧鋼12501350鎳鋼 W(Ni) -3%12501370W(Ni,Cr ) -8%鎳鉻鋼12501370鉻釩鋼12501350內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 頁(yè)高速鋼12801380奧氏體鎳鉻鋼13001420因此，根據(jù)Fe Fe3C相圖，對(duì)于低中壓鍋爐管選用的20鋼，其屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu) 鋼，含碳量W（c） =0.170.24 %，確定其加熱溫度范圍為800C1250E .采用熱裝錠 裝爐，其加熱溫度的下限為800C,上限加熱溫度為

37、1250C。2.2.2.2加熱速度確定鋼的加熱速度時(shí)，必須考慮到鋼的導(dǎo)熱性。這一點(diǎn)對(duì)于合金鋼和高碳鋼坯（尤 其是鋼錠）更加顯得重要。很多合金鋼和高碳鋼在500600r以下塑性很差。如果突然將其裝入高溫爐中，或者加熱速度過(guò)快，則由于表層和中心溫度差過(guò)大而引起的巨大 熱應(yīng)力，加上組織應(yīng)力和鑄造應(yīng)力，往往會(huì)使鋼錠中部產(chǎn)生“穿孔”開(kāi)裂的缺陷（常伴 有巨大響聲，故常稱為“響裂”或“炸裂”）。因此，加熱導(dǎo)熱性和塑性都較差的鋼種， 例如咼速鋼、咼錳鋼、軸承鋼、咼硅鋼、咼碳鋼等，應(yīng)該放慢加熱速度，尤其是在600 650C以下要特別小心。加熱到 700C以上的溫度時(shí)，鋼的塑性已經(jīng)很好，就可以用盡 可能快的速度加

38、熱。應(yīng)該指出，大的加熱速度不僅可以提高生產(chǎn)能力， 而且可防止或減 輕某些缺陷，如氧化、脫碳及過(guò)熱等。允許的最大加熱速度，不僅取決于鋼種的導(dǎo)熱性 和塑性，還取決于原料的尺寸和外部形狀。顯然，尺寸愈小，允許的加熱速度愈大。此 外，生產(chǎn)上的加熱速度還常常受到爐子結(jié)構(gòu)、供熱能力及加熱條件的限制。對(duì)于普碳鋼之類的多數(shù)鋼種，一般只要加熱設(shè)備許可，就可以采用盡可能快的加熱速度。但是，不 管如何加熱，一定要保證原料各處都能均勻加熱到所需要的溫度，并使組織成分較為均 勻化，這也是加熱的重要任務(wù)。如果加熱不均勻，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且在生產(chǎn)中往 往引起事故，損壞設(shè)備。因此，一般在加熱過(guò)程中往往會(huì)分為三個(gè)階段，即預(yù)

39、熱階段（低溫階段）、加熱階段（高溫階段）及均熱階段。在低溫階段（700800r以下）要放慢 加熱速度以防開(kāi)裂；到 700800E以上的高溫階段，可進(jìn)行快速加熱。達(dá)到高溫帶以 后，為了使鋼的各處溫度均勻化及組織成分均化，而需在高溫帶停留一定時(shí)間，這就是均熱階段。應(yīng)該指出，并非所有的原料都必須經(jīng)過(guò)這樣的三個(gè)階段。這要看原料的斷面尺寸、鋼種特性及入爐前的溫度而定。例如：加熱塑性較好的低碳鋼，即可由室溫直接 快速加熱到高溫；加熱冷鋼錠往往低溫階段要長(zhǎng)，而加熱冷鋼坯則可用較短的低溫階段， 甚至直接到高溫階段加熱。如圖 21所示。給出了不同鋼種的加熱速度的一般圖示。 所以，對(duì)于20鋼來(lái)說(shuō)，只要爐子給熱能力

40、允許，可以選用任意加熱速度進(jìn)行加熱。由 于所坯料尺寸斷面較大，所以先緩慢加熱，然后再快速加熱的加熱速度來(lái)進(jìn)行加熱， 即 采用曲線2的方式來(lái)進(jìn)行加熱。圖21加熱速度圖示222.3加熱時(shí)間加熱時(shí)間指金屬加熱到加工要求溫度所需要的時(shí)間。加熱時(shí)間長(zhǎng)短不僅影響爐子 產(chǎn)量，也影響鋼材質(zhì)量。所以合理確定加熱時(shí)間對(duì)于實(shí)現(xiàn)正確加熱、提高爐子產(chǎn)量，保 證加熱質(zhì)量和改善爐子的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有重要意義。加熱時(shí)間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結(jié)構(gòu)以及裝爐溫度等 因素有關(guān)。確定加熱時(shí)間除進(jìn)行理論計(jì)算外， 還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行估算的方法。 實(shí)際 上運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)資料是當(dāng)前設(shè)計(jì)中確定加熱時(shí)間常用的方法。

41、管坯的加熱時(shí)間可用下式估算：t =KDp式中：t管坯加熱時(shí)間，mi n；Dp 管坯直徑或邊長(zhǎng)，cm;K 管坯的單位加熱時(shí)間，mi n/cm。內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）國(guó)外資料提供是的環(huán)形爐的 K值見(jiàn)表22所示。K值的大小反映出加熱速度的大 小和對(duì)管坯內(nèi)外溫度均勻性的要求。 加熱速度慢則K值大，對(duì)管坯內(nèi)外溫度均勻要求高 （圖22），則K值也大。K值也是一個(gè)條件函數(shù)，它與鋼種、管坯規(guī)格、爐型、燃料 種類和爐子操作制度有關(guān)。距裝料爐門距離/m圖2 2計(jì)算的溫度制度曲線圖表22環(huán)形爐的K值鋼種K cm/min鋼種Kx

42、 cm/min碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼5 6.5軸承鋼68合金結(jié)構(gòu)鋼67不銹鋼、高合金鋼710中合金鋼6.5 8所選用的管坯直徑為Dp=270伽，所以由公式可得:t =KDp=6 送進(jìn)角；：12 軋輥輥面入口錐角與出口錐角;內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文) 第頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）tr毛管壁厚；tH 頂頭鼻部前被穿坯料的直徑；Fh 孔吼處軋件的斷面面積；Fr 毛管的斷面面積；經(jīng)計(jì)算得：對(duì)入口錐：；=0.146m/s ；對(duì)出 口錐：；=0.235m/s ；2.5.4斜軋單位壓力的計(jì)算由于斜軋的空間力變形復(fù)雜，計(jì)算有一定的困難，因此，計(jì)算斜軋時(shí)把斜軋

43、看成 是一種連續(xù)的縱軋過(guò)程。由此，平均單位壓力一般表達(dá)式為：式中：一中間主應(yīng)力影響系數(shù)；n二一外摩擦影響系數(shù)；n 外端影響系數(shù)；n二一張力影響系數(shù)；二s 對(duì)應(yīng)一定的變形溫度、變形速度及變形程度被軋材料的變形抗力。根據(jù)縱軋理論的研究如下結(jié)論：當(dāng)變形長(zhǎng)度I與軋件厚度h之比l/p v 1時(shí)，外摩擦對(duì)單位壓力的影響很小， n；=1，而外端影響較大時(shí)，n二 1 ；當(dāng)l/h 1時(shí)，外端對(duì)單位壓力的影響很小，nc =1，而外端摩擦影響很大， 1；將縱軋近似看成是平面應(yīng)變，=1.15 ；如將斜軋穿孔近似看成是連續(xù)縱軋過(guò)程，由于不帶張力，故n二=1，單位壓力的定性表達(dá)式可寫成：p = n；：n s上述三個(gè)結(jié)論也

44、同樣使用，即當(dāng)軋管的接觸寬度與管子的壁厚之比 b/s v 1時(shí)，外摩擦對(duì)單位壓力的影響可忽31第 頁(yè)略不計(jì)，n；=1。在入口錐無(wú)頂頭區(qū)，由于b/d。 1( d。為管坯直徑)，因此，該區(qū)域單 位壓力主要受外端影響，n；=1而1。對(duì)于頂頭區(qū)域，如b/s 1時(shí)，外端對(duì)單位壓力的影響可以忽略，2=1，此時(shí)只考慮外摩擦影響，n； 1。取 =1.15。2.541外摩擦影響系數(shù)n；的計(jì)算考慮外摩擦的影響系數(shù)n二，在斜軋穿孔中反映了軋輥與管體之間、管體與頂頭之間的接觸面上的摩擦條件以及軋件在變形區(qū)中幾何形狀的影響。所以2是摩擦因數(shù)、 管坯直徑do、毛管壁厚S、接觸面寬b和徑向壓下量.汀等的函數(shù) 米用西姆斯公式

45、: TOC o 1-5 h z 兀bn0.25=4s式中：b,s 平均接觸面寬度與平均壁厚經(jīng)計(jì)算得：2=0.872.5.4.2外端影響系數(shù)n；=計(jì)算n二一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。采用斯米爾諾夫公式:對(duì)入口錐側(cè)變形區(qū):n L = 2對(duì)出口錐側(cè)變形區(qū):n ； - 2 -式中：b1, b2 入口錐及出口錐側(cè)的接觸表面的平均寬度;d 管坯的平均外徑， (do dH)/2 ；s 毛管的平均壁厚，s = (S1 S2)/2。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)經(jīng)計(jì)算得：對(duì)于入口錐側(cè)變形區(qū)：n匚=1.6對(duì)于出口錐側(cè)變形區(qū)：n；=1.34經(jīng)計(jì)算得：均單位壓力：=120t總軋制力為：nP 八 piFi經(jīng)計(jì)算得：p=1

46、30t2.6頂頭軸向力的確定頂頭軸向力是由作用在頂頭尖端上和主體上的兩部分軸向力所組成，頂頭主體是 由頭部、定徑段和圓柱段組成。試驗(yàn)證明：頂頭尖端的軸向力只占頂頭總軸向力的15%左右。因此，頂頭軸向力主要作用在主體上的力決定。主體上的軸向力與坯料每轉(zhuǎn)的總送進(jìn)距離有關(guān)，送進(jìn)距離越大，金屬與工具接觸面越大，作用在頂頭上的軸向力就越大。穿孔過(guò)程中與頂頭有關(guān)的重要力能參數(shù)指標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是頂頭對(duì)金屬的軸向力， 這個(gè)力越大，頂桿產(chǎn)生的彎曲也越大，這樣導(dǎo)致毛管壁厚不均勻增加，另外一個(gè)指標(biāo)是 頂頭的軸向力與軋輥上所受的總壓力的比值 Q/p，這個(gè)比值越小，金屬對(duì)軋輥的軸向滑 動(dòng)就越小，因而越有利于穿孔過(guò)程的力

47、能條件。頂頭的軸向力為：Q=(0.220.33) p經(jīng)計(jì)算得：Q=35t2.6.1斜軋受力分析與力矩計(jì)算為了在設(shè)計(jì)中正確地選定傳動(dòng)軋輥所需的電動(dòng)機(jī)功率，必須算出軋制力矩。為此， 首先需要對(duì)斜軋過(guò)程中軋輥的受力情況進(jìn)行分析。分析方法基本上與縱軋相似，所不同的是還要考慮到頂頭與導(dǎo)板產(chǎn)生的軸向力作用。對(duì)于二輥穿孔機(jī)還需要考慮導(dǎo)板產(chǎn)生的軸向阻力 Ex，這個(gè)阻力也將由軋輥承受。 這時(shí)每個(gè)軋輥上將作用0.5Q的附加力和導(dǎo)板的軸向阻力Ex。這些力作用在軋輥表面， 形成彎曲力矩。33第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文) 第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文) 第 頁(yè)圖

48、29二輥穿孔機(jī)軋輥受力分析導(dǎo)板壓力根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為(0.150.30) p,則Ex = (0.15 0.30) psin :-經(jīng)計(jì)算得：Ex =4.5tM彎=(0.5Q Ex) D COS:2經(jīng)計(jì)算得：M彎=12999.3t這個(gè)力矩對(duì)毛管出口方向的輥頸產(chǎn)生卸載作用，而對(duì)于入口方向的輥頸則起加載作用，壓下螺釘所承受的力矩為：對(duì)入口端：T入=0.5p - (0.5Q Ex)0.5D cos:L +丨對(duì)出 口端：T 出= 0.5p-(0.5Q Ex) -0.5D cos:L +丨式中：L輥身長(zhǎng)；L 輥頸長(zhǎng)；經(jīng)計(jì)算得：T入=74.6tT 出=55.5t導(dǎo)板除了金屬在軸向流動(dòng)時(shí)受到阻力，而且對(duì)旋轉(zhuǎn)著的金屬

49、還產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力矩，因 此，二輥穿孔機(jī)所需的總力矩中，還要考慮導(dǎo)板對(duì)軋輥的切向組力矩， 該組力矩由下式 確定：內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)Mc=(0.15 0.30) p.L cos ：2式中：J 導(dǎo)板與金屬之間摩擦因數(shù)；C 導(dǎo)板間距。經(jīng)計(jì)算得：Mc=2548tmm考慮到穿孔機(jī)的輾軋角=0,對(duì)二輥穿孔機(jī)一個(gè)輥所需力矩為：bQbM 二 p(Rsin*cos cos ) R(Ex)sin 二亠 Mc，其中 tan，22dx式中：b軋輥與軋件平均接觸寬度；dx 軋制力作用面內(nèi)的坯料直徑；R 合壓力作

50、用面上軋輥半徑。經(jīng)計(jì)算得：M=18747.06t計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率除考慮軋輥所需的軋制力矩外，尚需考慮摩擦力矩、動(dòng)力矩、空轉(zhuǎn)力矩。這些力矩的計(jì)算方法與縱軋時(shí)相同。當(dāng)不考慮動(dòng)力矩時(shí)所需要電動(dòng)機(jī)力矩為：一+ K M Mm xM 電=(-Mk)嘰i i式中：K軋輥數(shù)；M 一個(gè)軋輥所需的軋制力矩；i減速箱轉(zhuǎn)動(dòng)比；M-產(chǎn)生在軋輥軸承中的摩擦力矩， M- pf也,f為軋輥軸承中的摩擦因數(shù)；2d-為軋輥軸承的平均摩擦直徑；齒輪和機(jī)座傳動(dòng)效率；接軸傳動(dòng)效率；Mk 空轉(zhuǎn)力矩，Mk 0.3M。經(jīng)計(jì)算得：M電=27300N-電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算公式：畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）nQ975式中：n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ；M電一電動(dòng)

51、機(jī)軸上的總力矩。經(jīng)計(jì)算得：N=4200KW2.7低中壓鍋爐管用無(wú)縫鋼管的技術(shù)要求及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)2.7.1技術(shù)要求鋼管用牌號(hào)為10號(hào)、20號(hào)的鋼制造，化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合GB/T699的規(guī)定。鋼管按烯煉成分驗(yàn)收。成品鋼管的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。鋼應(yīng)采用電爐、氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐方法制造，需方指定某一制造方法時(shí)，應(yīng)在合同中 注明。管坯可用熱軋方法制造，也可采用連鑄坯或鋼錠。熱軋管坯應(yīng)符合YB/T5222的規(guī)定。鋼管可采用熱軋（擠、擴(kuò)）或冷拔（軋）無(wú)縫方法制造。需方指定某一種制造方 法時(shí)應(yīng)在合同中注明。鋼管應(yīng)以熱軋或熱處理狀態(tài)交貨。熱軋狀態(tài)交貨的鋼管終軋溫度 應(yīng)不小于Ar3。交貨狀

52、態(tài)鋼管的縱向力學(xué)性能應(yīng)符合下表中的規(guī)定。鋼管的縱向力學(xué)性能牌號(hào)壁厚伽抗拉強(qiáng)度ob MPa屈服點(diǎn)bs MPa伸長(zhǎng)率6 %10全部3354751952420v 15410 55024520 15225用于中壓鍋爐過(guò)熱蒸汽管用鋼管的高溫瞬時(shí)性能（二0.2 ）應(yīng)符合下表的規(guī)定，需方 在合同中應(yīng)注明鋼管的用途。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明試驗(yàn)溫 度，供方可提供鋼管的實(shí)際高溫瞬時(shí)性能數(shù)據(jù)。內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）鋼管在高溫下的屈服強(qiáng)度最小值C 0.2牌號(hào)試樣狀態(tài)溫度，C20025030035040045010供

53、貨狀態(tài)165145122111109107201881701491371341322.7.2工藝試驗(yàn) 2.721液壓試驗(yàn)鋼管逐根進(jìn)行液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力按下式計(jì)算（10號(hào)鋼最大試驗(yàn)力為7MPa，20號(hào)最大試驗(yàn)壓力為10 MPa），穩(wěn)壓時(shí)間不得少于5s。在試驗(yàn)壓力下，鋼管不得出現(xiàn)滲漏。2SRP =式中：p試驗(yàn)壓力，MPa；S鋼管的公稱壁厚，m；D 鋼管的公稱外徑，m；R允許應(yīng)力，為上表（鋼管的縱向力學(xué)性能）規(guī)定屈服點(diǎn)的60% MPa。供方可以用渦流探傷代替液壓試驗(yàn)。 經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可用超聲波探傷或漏磁探 傷代替液壓試驗(yàn)。用渦流探傷時(shí)應(yīng)采用GB/T77351994的A級(jí)孔；用超聲波探傷時(shí)，對(duì)比樣

54、管外表面縱向缺口槽深度等級(jí)應(yīng)符合GB/T57771996中C8的規(guī)定；用漏磁探傷時(shí)，對(duì)比樣管外表面縱向缺口槽應(yīng)符合 GB/T12606-1999中N12.5的規(guī)定，最小深度為0.5 m，最大深度為1.5 m。2.722壓扁試驗(yàn)外徑大于22 mm至400mm,并且壁厚不大于10 mm的鋼管應(yīng)進(jìn)行壓扁試驗(yàn)，鋼管壓扁后平板間距離按下式計(jì)算:(1 a)S式中：H平板間距離，m；S 鋼管的公稱壁厚，m；37頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 #第 頁(yè)內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）D 鋼管的公稱外徑，伽；A 單位長(zhǎng)度變形系數(shù)，為 0.08，

55、當(dāng)S/D 0.0125時(shí)，為0.07。壓扁試驗(yàn)后試樣上不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.2.3卷邊試驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，用10號(hào)鋼制造的鋼管可進(jìn)行卷邊試驗(yàn)。卷邊寬度（有內(nèi)壁量起）不得小于公稱內(nèi)徑的12%亦不得小于公稱壁厚的1.5倍, 卷邊角為90,卷邊后在試樣卷邊外不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.2.4 擴(kuò)口試驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，壁厚不大于8伽的鋼管可進(jìn)行 擴(kuò)口試驗(yàn)，頂心錐度為30、45或60中的一種。擴(kuò)口試樣上不得出現(xiàn)裂縫或裂口。擴(kuò)口后試樣外徑擴(kuò)口率應(yīng)符合下表中的規(guī)定。鋼管外徑擴(kuò)口率牌號(hào)鋼管外徑擴(kuò)口率，%內(nèi)徑/外徑 0.6 0.8 0.81012

56、1519201012172.7.2.5彎曲試驗(yàn)外徑不大于22伽的鋼管應(yīng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，彎曲角度為90,彎心半徑為鋼管外徑的6倍。彎曲處不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.3低倍檢驗(yàn)采用連鑄坯或鋼錠直接制造的鋼管，供方應(yīng)保證鋼管或坯料的橫截面酸浸低倍組織 試片上無(wú)白點(diǎn)、夾雜、夾渣、翻皮、分層和皮下氣泡。2.7.4表面質(zhì)量鋼管的內(nèi)外表面不允許有裂紋、折疊、軋折、結(jié)疤、離層，這些缺陷應(yīng)完全清楚。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）清楚深度不得超過(guò)公稱壁厚的負(fù)偏差，其清理處實(shí)際壁厚不得小于壁所允許的最小值。 直道允許深度：冷拔（軋）鋼管：不大于壁厚的 4%最大深度為0.3伽；熱軋（擠、擴(kuò)）鋼管：不大于壁厚的 5%最大深度為0

57、.5伽。深度不超過(guò)壁厚負(fù)偏差，并且剩余壁厚不小于壁厚允許的最小值的其他缺陷允許存 在。2.7.5無(wú)損檢驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，對(duì)比樣管外表面縱向缺口槽深度等級(jí)應(yīng)符合 GB/T5777-1996中C8的規(guī)定。2.7.6外徑和壁厚鋼管的外徑、壁厚及理論重量用符合 GB/T17395-1998下表中的規(guī)定。外徑和壁厚的允許偏差鋼管種類鋼管尺寸伽允許偏差普通極高級(jí)熱軋（擠、擴(kuò)）管外徑D 159 1.0% 0.90%壁厚S 20 12.5% 10%D 351熱擴(kuò)鋼管 15%冷拔（軋）管外徑D10 30 0.40 伽 0.20 伽 30 50 0.45 伽

58、 0.25 伽 50 1.0% 0.75%壁厚S1.53.0+15% 10%-10% 3.0+12.5% 10%內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)家古科技大學(xué)咼等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）-10%第三章：軋鋼機(jī)的選擇3.1選擇軋鋼機(jī)的原則軋鋼機(jī)是完成金屬軋制變性的主要設(shè)備，是代表車間生產(chǎn)技術(shù)水平，區(qū)別于其它車 間類型的關(guān)鍵。因此，軋鋼機(jī)選擇的是否合理對(duì)車間生產(chǎn)具有非常重要的影響。軋鋼機(jī)的選擇主要依據(jù)是：車間生產(chǎn)的鋼材的鋼種，產(chǎn)品品種和規(guī)格，生產(chǎn)規(guī)模的 大小以及由此確定的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程。 對(duì)軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)而言，軋鋼機(jī)選擇的主要 內(nèi)容是：確定軋鋼機(jī)結(jié)構(gòu)型式，

59、確定其技術(shù)參數(shù)，選用軋機(jī)的機(jī)架數(shù)以及布置方式。在選擇軋機(jī)時(shí)一般考慮下列各項(xiàng)原則：（1）在滿足生產(chǎn)方案的前提下，使軋機(jī)組成合理，布置緊湊；（2）有較高的生產(chǎn)效率和設(shè)備利用系數(shù)；（3）保證獲得的質(zhì)量良好的產(chǎn)品，并考慮到生產(chǎn)新產(chǎn)品的可能；（4）有利于軋機(jī)機(jī)械化、自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，有助于工人勞動(dòng)條件的改善；（5）軋機(jī)結(jié)構(gòu)型式先進(jìn)合理，制造容易、操作簡(jiǎn)單、維修方便；（6）備品備件容易更換，并利于實(shí)現(xiàn)備品備件的標(biāo)準(zhǔn)化；（7）有良好的綜合技術(shù)指標(biāo)；32軋鋼機(jī)的布置形式按照工作機(jī)架排列的方式，軋鋼機(jī)布置可以分為六種，即：（1）單機(jī)架布置；（2）橫列式布置，包括一列、二列和多列式布置；（3）順列式（跟蹤式）布置；（

60、4）布棋式布置；（5）半連續(xù)式布置；（6）連續(xù)式布置；3.3軋機(jī)機(jī)架數(shù)目的確定40第 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）軋機(jī)機(jī)架數(shù)目的確定與很多因素有關(guān)。 主要的有：坯料的斷面尺寸、生產(chǎn)的品種范 圍、生產(chǎn)數(shù)量的大小、軋機(jī)布置的形式、投資的多少以及建廠條件等因素。但在其它條 件既定的情況下，主要考慮與軋機(jī)布置的形式有關(guān)。 根據(jù)有關(guān)軋鋼廠的數(shù)據(jù)確定機(jī)架數(shù) 目：穿孔機(jī)兩臺(tái)，自動(dòng)軋管機(jī)1臺(tái)，均整機(jī)2臺(tái)，12機(jī)架三輥定徑機(jī)1臺(tái)，7架三輥定 徑機(jī)1臺(tái)。3.4軋機(jī)機(jī)架型式選擇機(jī)架是軋鋼機(jī)的主要部件，它的作用是裝置軋輥及其調(diào)整裝置和其他有關(guān)零件，并在軋制過(guò)程中承受巨大的軋制壓力。因此對(duì)機(jī)架的要求除了足夠的強(qiáng)度和剛度外，